[01809858]资源受限网络控制系统的必要性通讯与分布式控制协同研究

本项目属于控制、通信与计算机等多学科的交叉领域。网络化控制系统（NCS）是通过一个实时网络构成闭环的复杂控制系统,其在化工、生物、钢铁、电力等工程及生物系统中有着广泛的应用。与传统的点对点控制方式不同,网络化控制系统具有便于布线、易于安装维护、功能综合、操作简单、效率高、成本低等优点。但是网络化控制系统的性能也会因网络延时、数据丢包等而变差甚至不稳定。为了节省有限的网络通讯资源,在考虑网络因素下,研究分析和设计网络化控制系统的必要性通讯传输策略具有十分重要的意义。 围绕上述科学问题,针对资源受限网络环境下的大规模系统,本项目从三个方面进行深入研究： （1）针对“离散采样,采样点事件驱动”的信号传输策略,设计了QoS约束下的异步多包必要性通讯逻辑; （2）基于异步多包必要性通讯机制,建立了融合必要性通讯策略的大规模系统分布式控制模型; （3）考虑必要性通讯参数和分布式控制参数,实现了网络化大规模系统分布式控制与信号传送策略的联合优化设计,揭示了网络通讯策略与控制参数对NCS综合性能影响。 基于提出的理论方法与技术路线,针对并联倒立摆等复杂大规模对象进行网络与控制协作实验,开发出适应大规模系统网络控制的远程控制模块和相应的控制与通讯软件,建立网络控制应用示范平台;在网络控制系统通讯策略、分布式控制、通讯与控制协同设计等方面提供有效方案。